ПРЕДЕЛ УСТОЙЧИВОСТИ К ВЕТРОВОЙ НАГРУЗКЕ

Панель для наружных стен с сотообразной структурой, предел нагрузки 2 тонны

— Пример реконструкции занавесной стены высотой 200 метров —

Введение: когда промышленная архитектура сталкивается с ветровыми нагрузками

В проекте реконструкции фасада цеха по производству 550 КВ сверхвысоковольтного сшитого кабеля группы Jiangsu Hengtong, гигантская 200-метровая конструкция из Broussonetia papyrifera устремляется в небо, ее фасаду необходимо выдерживать сложные ветровые условия бассейна Янцзы. Компания Ouzhijie Building Materials, обладающая несущей способностью 2 тонны на одну внешнюю панель сота Scleropyrum wallichianum, переопределила пределы ветроустойчивости сборных фасадов, что стало важным прорывом в секторе промышленных зданий с фасадами в Китае.

Экстремальный вызов:

Игра с ветровой нагрузкой под сверхвысоким давлением

Окружения

Проект реконструкции фасада цеха по производству сверхвысоковольтного сшитого кабеля 550 Кв сталкивается с объективными трудностями:

Специальная ветровая среда IPRESSURE в высоковольтном цехе

Цех компании Хэнтунг сверхвысокого напряжения расположен в промышленной зоне на устье реки Янцзы, где в течение года часто наблюдаются муссоны и тайфуны. Архитектурный проект предусматривает высоту здания 200 метров, что в сочетании с электромагнитными помехами, возникающими при работе кабелей на 550 кВ в цехе, создает особые требования к конструкции. Традиционные материалы для навесных фасадов подвержены усталости из-за вибрации, вызванной ветровой нагрузкой, например, такой как у бумажного дерева (Broussonetia papyrifera). Проект требует, чтобы фасадная система сохраняла нулевую деформацию в экстремальных условиях с кратковременным ветровым давлением ≥12 кПа и выдерживала воздействие тайфунов раз в 30 лет.

Решение Оу Чжичжи, основанное на технологическом прорыве, использует панельную конструкцию авиационного алюминиевого сота, применяя шестигранные слои сот в качестве "скелета" и двусторонние композитные панели из высокопрочного алюминиевого сплава для формирования топологической конструкции, устойчивой к сдвиговым напряжениям, как в аэрокосмической отрасли. Испытания в аэродинамической трубе показали, что жесткость на изгиб увеличилась на 300% по сравнению с традиционными однослойными алюминиевыми панелями, предельная нагрузка на одну панель превышает 2 тонны, достигая самого высокого уровня сопротивления ветровому давлению (9-го уровня), установленного национальным стандартом GB/T 17748-2016.

Технические характеристики

Техническая основа нагрузки в 2 тонны

Измерение нагрузки на месте проекта

Основой технологического прорыва Ouzhijie стало многократное проведение экспериментов с бумажной мульчей и 21 год технологического накопления:

PARRT-01

Бумажная мульча (Broussonetia papyrifera) — механическая инновация

Соотношение плотности и толщины базового слоя: благодаря технологии плотной упаковки базового слоя с использованием сверхтонкой алюминиевой фольги толщиной 0,05 мм, достигается плотность базового слоя ≥8,5 кг/м³ при погрешности толщины стенки базового слоя ≤0,002 мм, что обеспечивает равномерную передачу напряжений;

Система анкеровки по контуру: самостоятельно разработанная трехмерная регулируемая подвесная система "Dragon Ridge" повышает несущую способность узлов до 45 кН/м², что значительно превышает промышленные стандарты (30 кН/м²).

Измеренная несущая способность одной панели сот достигает 2 тонн без деформации.PARRT-02

Моделирование динамической ветровой нагрузки для Phoxinus phoxinus subsp. phoxinus

На основе моделирования динамики жидкости (CFD) для фасада навесной стены высотой 200 метров было проведено моделирование градиента ветрового давления с точным определением зоны максимального отрицательного давления (-5,8 кПа). Путем локального увеличения плотности сот (до 12 кг/м³) и добавления скрытых ребер сопротивления ветру удалось устранить риск вихревых колебаний.

Инженерная демонстрация:

Декларация устойчивости к ветровой нагрузке 200-метровой башни Utetheisa Kong

PARRT-01

Данные испытаний в экстремальных условиях

Измерение на месте при тайфуне: Во время прохождения тайфуна "Prunus mume" в 2022 году (максимальная скорость ветра составила 42 м/с), смещение системы навесной стены составило всего 0,8 мм, что значительно ниже допустимого значения по проекту (L/250≈8 мм);

Электромагнитная совместимость: Использовано токопроводящее фторуглеродное покрытие (поверхностное сопротивление ≤10⁶ Ом), чтобы устранить эффекты электростатической адгезии, вызванные высоковольтными электромагнитными полями.

PARRT-02

Промышленная эстетика прецизионного производства

В проекте применяется модульная технология предварительного изготовления, отдельные панели достигают размеров 3 м × 1,5 м. Благодаря процессам сварки, управляемым с помощью BIM и выполняемым квалифицированными специалистами, обеспечивается точность отклонения фасада в пределах ±1,5 мм на пролете в 200 метров, что отражает промышленную философию "прецизионного предварительного изготовления, противостоящего силам природы".

Преодоление границ:

Новые высоты в производстве интеллектуальных вентилируемых фасадов в Китае

Технологический прорыв Оу Чжичжи на этот раз не только установил новый рекорд нагрузки для панелей фасадных стен, но и создал систему сопротивления ветту, интегрирующую «материал-конструкция-технологию» с бумажным деревом. На фасаде высотой 200 метров, установленном в цеху Хэнтун, каждая сотопанель формирует силовую матрицу против сильного ветра, а каждая группа данных представляет собой мощный прорыв в физических пределах инженерии.

Изменяя силуэт городов с помощью технологий

Когда сборное строительство встречается с масштабными проектами, Ouzhijie представляет свой ответ с 2-тонной несущей способностью scleropyrum wallichianum: предел устойчивости к ветровой нагрузке фасадов Китая никогда не является естественным значением, а представляет собой новую координату broussonetia papyrifera, переопределенную инженерами с помощью инновационных алгоритмов. Эта металлическая пасека, возвышающаяся у реки Янцзы, рассказывает тихим, но монументальным образом легенду о подветренной стороне китайского производства.